生命科學(xué)與農(nóng)業(yè)(編輯修改稿)
2025-01-16 15:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 酶抑制劑基因 ? 蛋白酶抑制劑與昆蟲消化道內(nèi)的蛋白消化酶相接合 ， 形成酶 抑制劑復(fù)合物 ， 從而阻斷或減弱昆蟲自身的蛋白酶對于蛋白質(zhì)的水解作用 ， 導(dǎo)致昆蟲吸收的蛋白質(zhì)不能被正常消化 ， 同時(shí)使昆蟲產(chǎn)生厭食反應(yīng) 。 ? 對于人畜 ， 蛋白抑制劑在胃中的酸性條件下 ， 被胃中的胃蛋白酶分解 ， 所以這類轉(zhuǎn)基因植物對于人畜是無害的 。 這類抗蟲基因已經(jīng)被轉(zhuǎn)到水稻 、 油菜 、 白薯 、 蘋果 、 楊樹等植物 。 ? 植物凝集素基因 ? 植物凝集素的抗蟲原理在于：當(dāng)被昆蟲取食后 ，外源凝集素在昆蟲的消化道中與腸道圍食膜上的糖蛋白結(jié)合 ， 從而影響營養(yǎng)的吸收 。 同時(shí)外源凝集素還可能在昆蟲的消化道內(nèi)誘發(fā)病灶 ， 促進(jìn)消化道中細(xì)菌的繁殖 。 這些作用對害蟲都起到危害作用 ， 從而達(dá)到殺蟲目的 。 ? 已成功的導(dǎo)入煙草和萵苣 。 植物抗病蟲害基因工程 植物抗病蟲害基因工程 ? 殺菌肽基因 ? 最初的殺菌肽是從天蠶中分離出來的一種抗菌化合物 ， 一般是堿性蛋白 ， 可以在原核生物細(xì)胞膜上形成巨大的時(shí)間性和電壓依賴性的離子通道 ， 致使細(xì)胞內(nèi)外滲透壓改變 ， 細(xì)胞內(nèi)容物尤其是鉀離子大量滲出 ，細(xì)菌因此死亡 。 植物抗除草劑基因工程 ? 通過基因工程的方法 ， 把對除草劑的抗性或耐性引入到栽培種中 。 ? 利用這個(gè)基因 ， 已經(jīng)獲得了耐除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草 、 轉(zhuǎn)基因馬鈴薯 、 轉(zhuǎn)基因番茄等 。 抗凍蛋白基因 ? 抗凍蛋白 （ antifreeze protein， AFP） 是指具有降低冰點(diǎn)和減少冰晶生長速度的蛋白質(zhì) ， 抗凍蛋白基因可以作為轉(zhuǎn)基因植物的目的基因 。 ? 抗凍效果較好的有北美黃蓋鰈 AFP、 海渡鴨AFP、 大洋條鱈 AFP。 把這些基因改裝后 ，轉(zhuǎn)入番茄 ， 獲得了抗凍性之后 ， 可以大大地延長番茄的保鮮期和儲藏期 。 改變過時(shí)成熟期的基因工程 ? 利用基因工程還可以改變許多重要經(jīng)濟(jì)作物如番茄 、 香蕉 、草莓 、 柑橘 、 葡萄 、 蘋果 、 菠蘿 、 西瓜等的成熟期 ， 從而推后或提前上市 。 ? 在成熟過程中 ， 乙烯是非常重要的 。 ? 乙烯形成的過程中有一個(gè)重要的酶就是乙烯形成酶 （ EFE） ，利用基因技術(shù) ， 將這個(gè)酶活性抑制或者是將乙烯形成酶基因的表達(dá)抑制 ， 就可以達(dá)到預(yù)期的目的 ， 使果實(shí)成熟延遲 。 通過這樣的基因工程我們就可能吃到熟而不敗的瓜果了 。 植物基因工程 轉(zhuǎn)基因植物 1983年培植基因移植作物成功 ?世界上第一種基因移植作物是一種含有抗生素藥類抗體的煙草，1983年得以培植出來 ? 1994年，美國政府批準(zhǔn)了他們研制成功抗干旱、早熟、保鮮的轉(zhuǎn)基因番茄商品化之后，我國也相繼成功培育出優(yōu)良品種的轉(zhuǎn)基因番茄，以滿足人們的需求。 轉(zhuǎn)基因番茄 轉(zhuǎn)基因甜椒 ? 甜椒在栽培的過程中 ， 容易受病毒的感染 。我國科學(xué)工作者 ， 采用轉(zhuǎn)基因技術(shù) ， 培育出抗病毒的甜椒 。 轉(zhuǎn)基因油菜 油菜是人們食用油的主要來源之一。一般油菜籽的含油量約為40％左右。通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，培育出來的油菜籽，可以大大地提高它的出油率。而且油的純度質(zhì)量更好。 轉(zhuǎn)基因玉米 ? 玉米是主要糧食之一，又可以提煉油脂，也可以用作食品和工業(yè)的原料以及作飼料，渾身是寶。人們稱它是含金的植物。如今培育出轉(zhuǎn)基因玉米，品質(zhì)更好，產(chǎn)量更高 轉(zhuǎn)基因牽?；? ? 我國科學(xué)工作者 ， 用轉(zhuǎn)基因技術(shù) ，可以轉(zhuǎn)變矮牽牛花的花色 ， 使矮牽?；ǖ幕ㄉ迂S富多彩 。 轉(zhuǎn)基因小麥 ? 從植物體中分離出合成賴氨酸的基因 ，把這基因轉(zhuǎn)入小麥植株中 ， 培育出轉(zhuǎn)基因小麥 。 用這種轉(zhuǎn)基因小麥制造出來的面粉 ， 更適合用來烤面包 ， 而且面粉中賴氨酸含量高 ， 這種面包的營養(yǎng)價(jià)值高 ?植物基因工程的發(fā)展現(xiàn)狀 ?植物基因工程方法 ?轉(zhuǎn)化子細(xì)胞的篩選 ?轉(zhuǎn)化體的鑒定與證明 ?植物基因工程研究的應(yīng)用和展望 植物基因工程的概念 ? 植物基因工程是以植物為受體的一種基因操作 ，即以分子生物學(xué)為理論基礎(chǔ) ， 采用基因克隆 、 遺傳轉(zhuǎn)化 （ 根癌農(nóng)桿菌 Ti質(zhì)粒介導(dǎo) 法 、 基因槍法 、原生質(zhì)體介導(dǎo) ， 法等 ） ， 以及細(xì)胞 、 組織培養(yǎng)技術(shù)將外源基因轉(zhuǎn)移并整合到受體植物的基因組中并使其在后代植株中得以正確表達(dá)和穩(wěn)定遺傳 ，從而使受體獲得新性狀的技術(shù)體系 。 轉(zhuǎn)基因植物的應(yīng)用前景和理論意義 ? 改變它們的遺傳特性 ， 使植物免受病蟲的危害 ， 或獲得抗除草劑的特性 ， 或改變種子種淀粉 、 蛋白質(zhì)的含量和組成 、 或改變花的形狀和顏色 ， 或改變植物的育性和不親合性以及改變植物的抗逆性等 。 ? 轉(zhuǎn)基因植物可作為一種生物反應(yīng)器 ， 生產(chǎn)藥用蛋白和植物次生代謝產(chǎn)物 ， 或生產(chǎn)某些有機(jī)化合物 。 ? 轉(zhuǎn)基因植物為人們研究某一基因功能及其在生長發(fā)育中的作用提供了強(qiáng)有力的工具 。 國際轉(zhuǎn)基因作物發(fā)展現(xiàn)狀 ? 在 1996年 2023年間 ， 全球轉(zhuǎn)基因植物的生產(chǎn)和利用超出了當(dāng)初預(yù)料 ， 基因作物種植面積增長了近48倍 ， ? 從 1996年的 170萬公頃增加到 2023年的 8100萬公頃 。 ? 在 2023年全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積仍有 66%在工業(yè)化國家 ， 但發(fā)展中國家轉(zhuǎn)基因作物的種植面積已逐年增加 。 國內(nèi)轉(zhuǎn)基因作物發(fā)展現(xiàn)狀 ? 在某些領(lǐng)域達(dá)到了國際先進(jìn)水平 。 ? 2023年全國轉(zhuǎn)基因作物種植面積
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